微波炉的工作原理是什么，什么都可以用微波炉加热么？

Question

一直疑问，是不是只有含有水的东西才能用微波炉加热，是不是不含水分的东西微波炉就无法加热？

Answer 1

　　是的，只有有水分的东西才可以被加热。

　　微波加热原理
　　被加热的介质一般可分为 无极性分子电介质和有极性分子电介质 。有极性分子在没有外加电场时不显示极性。如果将这种介质放在外加电场中，每个极性分子会沿着电场力的方向形成有序排列，并在电介质表面会感应出相反的电荷，这一过程称为极化。外加电场越强，极化作用也越强。当外加电场改变方向时，极性分子也随之以相反的方向形成有序排列。若外加的是交变电场和磁场，极性分子将被反复交变磁化，交变电场的频率越高，极性分子反复转向的极化也就越快。此时，分子热运动的动能增大，也就是热量增加，食物的温度也随之升高，便完成了电磁能向热能的转换。

　　家用微波炉的频率是2450MHz ，电场方向每秒钟变化24.5 亿次，其生成的热量之大是可想而知的。微波炉是用微波来烹调食物的，它是由一种电子真空管——磁控管，产生2450MHz 的超短波电磁波，通过微波传导元件——波导管，发射到炉内各处，通过发射、传导、被食物吸收，引起食物内的极性分子（如水、脂肪、蛋白质、糖等）以每秒 24.5 亿次的极高速振动．并由振动所引起的摩擦使食物内部产生高热，将食物烹熟．

　　1946 年，美国斯潘瑟一个偶然的机会，发现微波溶化了糖果。事实证明，微波幅射能引起食物内部的分子振动，从而产生热量。 1947 年，第一台微波炉问世。但大家用微波来煮饭烧菜还是最近几年的事。微波是一种电磁波。这种电磁波的能量不仅比通常的无线电波大得多，而且还很有“个性”：微波一碰到金属就发生反射，金属根本没有办法吸收或传导它；微波可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料，但不会消耗能量；而含有水分的食物，微波不但不能透过，其能量反而会被吸收。微波炉正是利用微波的这些特性制作的。微波炉的外壳用不锈钢等金属材料制成，可以阻挡微波从炉内逃出，以免影响人们的身体健康。装食物的容器则用绝缘材料制成。微波炉的心脏是磁控管。这个叫磁控管的电子管是个微波发生器，它能产生每秒钟振动频率为4.5 亿次的微波。这种肉眼看不见的微波，能穿透食物达 5cm 深，并使食物中的水分子也随之运动，剧烈的运动产生了大量的热能，于是食物“煮”熟了。这就是微波炉加热的原理。用普通炉灶煮食物时，热量总是从食物外部逐渐进入食物内部的。而用微波炉烹饪，热量则是直接深入食物内部，所以烹饪速度比其它炉灶快4至10倍，热效率高达 80% 以上。目前，其他各种炉灶的热效率无法与它相比。
　　而微波炉由于烹饪的时间很短，能很好地保持食物中的维生素和天然风味。比如，用微波炉煮青豌豆，几乎可以使维生素C一点都不损失。另外，微波还可以消毒杀菌，解冻，干燥 ……。
　　(一) 微波炉的种类和性能

　　微波炉按控制方式的不同，可分为：机电控制型 和 电脑控制型。机电控制型，微波通过定时器和功率调节器等机械装置来控制微波加热的时间。电控制型，按设定的程序完成各种操作。 微波炉按功能分，可分为：单一微波加热型 和 多功能组合型。
　　单一微波加热型，又分：转盘式 和 搅拌式两种。

　　多功能组合型，在单一微波加热的基楚上，增加烘烤装置。
　　按微波的容量还可划分为 17 升 ， 18 升 ， 20 升 ， 23 升 ， 24 升 ， 26 升 28 升 等微波炉。
　　微波炉的微波输出功率一般在 600W ～ 900W 范围内。转换效率一般按 30% ～ 60% 计算，微波炉的实际消耗功率约为 1100W ～ 1400W 。
　　本文由浅入深地主要介绍机电控制型单一微波加热的转盘式微波炉的工作原理及一般的检修方法。其它的，待后再继续探讨。

　　(二) 微波炉的工作原理

　　1. 微波的特性
　　微波是一种频率为 300MHZ~300GHZ 的电磁波，它的波长很短，具有可见光的性质，沿直线传播。微波在遇到金属材料时能反射，遇到玻璃、塑料、陶瓷等绝缘材料可以穿透，在遇到含有水分的蛋白质、脂肪等介质可被吸收，并将微波的电磁能量变为热能。由于微波的频率较高，它的传输需要用高导电率的 波导管来传输。
　　微波的频段虽然很宽，但是真正用于微波加热的频段却很窄，主要原因是避免使用较多的无线电频率，防止对微波通讯造成干扰。国际上，家用微波炉有 915MHz 和 2450MHz 两个频率， 2450MHz 用于家庭烹调炊具， 915MHz 用于干燥、消毒等工业，医疗行业等。

　　2. 微波加热原理
　　被加热的介质一般可分为 无极性分子电介质和有极性分子电介质 。有极性分子在没有外加电场时不显示极性。如果将这种介质放在外加电场中，每个极性分子会沿着电场力的方向形成有序排列，并在电介质表面会感应出相反的电荷，这一过程称为极化。外加电场越强，极化作用也越强。当外加电场改变方向时，极性分子也随之以相反的方向形成有序排列。若外加的是交变电场和磁场，极性分子将被反复交变磁化，交变电场的频率越高，极性分子反复转向的极化也就越快。此时，分子热运动的动能增大，也就是热量增加，食物的温度也随之升高，便完成了电磁能向热能的转换。

　　家用微波炉的频率是2450MHz ，电场方向每秒钟变化24.5 亿次，其生成的热量之大是可想而知的。微波炉是用微波来烹调食物的，它是由一种电子真空管——磁控管，产生2450MHz 的超短波电磁波，通过微波传导元件——波导管，发射到炉内各处，通过发射、传导、被食物吸收，引起食物内的极性分子（如水、脂肪、蛋白质、糖等）以每秒 24.5 亿次的极高速振动．并由振动所引起的摩擦使食物内部产生高热，将食物烹熟．

　　3. 微波炉的工作过程
　　电控系统将 220V 交流电压通过高压变压器和高压整流器，转换成4000V左右的直流电压，送到微波发生器产生微波，微波能量通过波导管传入炉内腔里．由于炉内腔是金属制成的，微波不能穿过．只能在炉腔里反射，并反复穿透食物，加热食物．从而完成加热过程。

Answer 2

微波电子炉的烹调原理
当我们把微波电子炉接上电源时，炉内的磁控管（Magnetron）便会产生微波，再由一个微波搅动器把微波扩散至炉的各部分。炉门是用两层透明玻璃夹著一层金属网构成的，因此，微波便不能外泄，且会在炉的四壁向内反射，使微波的分布更平均。微波使食物中的极性分子在一种令人难以置信的高速频率下振动（约为每秒二十四亿五千万次），这种惊人的速度使食物中的分子自行产生热量来煮熟
食物。然而微波的穿透力只有2．5一3．5厘米左右，因此若食物过厚，未被穿透的部分便只能籍著已煮热的部分用传导热的方法来煮熟了。

＊微波与一般煮食方法的比较
热首先传至锅底，然后再传至食物，如果要食物平均地煮熟，便要不停地翻动食物，而这种烹煮方法使食物外面先热，再传至内部。用烤炉烹煮食物之前，必先把烤炉预热，使烤炉内部的温度平均和衡温，然后把食物放进烤炉内，烤炉内的热空气使食物的表面温度升高，热力再向里面传送，煮熟食物。由于炉内的空气是热和乾燥的，所以，食物的表面较乾燥。微波在炉内四周平均地透过食物，它的“十”（正）极和食物极性分子中的“一”（负）极相吸，然后是微波中的“一”极和食物极件分子中的“十”极相吸，在极高的频率下产生摩擦热，因此食物可以高速地自行加热煮熟。

＊微波炉的功率和火力
一般传统的烤炉，都有相同的炉温调校系统，然而微波电子炉却是按照不同的输出功率（wattage）来计算烹煮时间的，例如一个700瓦特的微波炉，意即这炉的输出功率是 700瓦特。输出功率愈高的炉，煮熟食物的时间便愈快。因此，食物在700瓦特的炉内烹煮，只需要用350瓦特的炉的烹煮时间的一半便有相同的效果了。所以，在使用微波炉和微波炉食谱前，必须先了解炉的功率和作出适当的时
间改变，本书食谱所用微波炉的功率为700W，如果你家中的微波炉是500W的话，烹煮时间可酌量增加四分之一，如果是600W，则增加六分之一时间便可以了。
此外，微波电子炉还有一个人力调校掣，实际上那是通过调节微波发射次数来达到控制微波发射强度的目的，高火时是连续发射微波；以低火煮食，微波发射次数便较疏，火力也就弱了，食物温度上升便较慢，一般来说，高火的输出率是100％，中火则为60％，低火是35％，至于保温，便只有10％了。

＊微波电子炉的烹调技巧
时间的掌握使用微波煮食，最主要是运用时间的长短来控制加热的程度。因此，在我们对时间的控制未熟习之前，宁可用较短的时间来烹煮，即使食物未熟透，也可以继续加热，这总比因加热过久，引致食物脱水过量，无法补救好得多！大致来说，微波煮食的时间约为传统煮食所需时间的四分之一或三分之一，比方一道需用60分钟才能煮熟的传统烹调菜式，若使用微波煮食，则只需15-20分钟。在掌握微波煮食的时间时，必须考虑以下的重要因素：
1、 食物的大小和数量较大件的食物，需时较长。在切割食物时，食物的大小、形状应相近，排放食物时，亦应尽量减少太多的重叠，这样不但可以减少烹煮的时间，食物也会熟得较为均匀。此外，若食物量增加，煮食的时间也应相应地延长。一般而言，若食物量增加了一倍，烹煮的时间也应增加一半，比如烹煮50克鸡翼，需时1分钟，若增加至100克，煮食时间则应为1分钟半。
2、 食物的含水量脂肪量和骨骼量由于水分和脂肪吸热较怏，故此含水分较多的食物，如新鲜的鱼类、肉类和蔬菜等烹煮所需的时间亦较短；肉质肥瘦均匀，不但处理快捷省时，烹煮后肉质也较嫩滑可口，若肉类肥瘦不均，由于肥肉和骨骼的传热较快，较接近肥肉和骨骼的肉便较其他部分的肉易熟，因此在烹煮时，可以先用铝箔（俗称“锡纸”）盖着有骨或肥肉的部分，烹煮一会才除去铝箔，再烹煮至熟。
3、食物的密度愈是疏松和密度较低的食物，所需的烹煮时间便愈短。例如同等重量的鱼块和猪扒，由于鱼的纤维密度较低，烹煮的时间便较猪扒少。
4、食物烹煮前的温度食物在烹煮前的温度愈低，所需的烹煮时间便愈长。因此，一片刚从冰箱取出的肉，烹煮时间长于一片与室温相近的肉。在使用微波煮食时，若注意以上各点，多加使用，日子久了，累积了经验，便会有出色的微波煮食厨艺了。

可使用的器皿一般而言，陶瓷、玻璃、塑胶和纸制品，甚至草、柳和木等的器，都能让微波透过。然而在使用时，最好是选用一些较耐热的器具，并标明“微波炉通用”的字眼，尤其是烹煮时间较长的菜式，更需小心选用器具，免盛器出现裂纹或变形。在选用没有标明微波炉适用的玻璃和陶瓷器皿前，以把器皿放进炉内，用高热煮约20秒。取出时，如容器的表面有温暖感，那，这些器皿都是吸热的物质，而且耐热能力较低，不适宜用作微波煮食。
在选用玻璃器具时，应小心看清楚上面没有金属质地的图案和条纹，否则，可能在烹煮时产生电弧而导致破裂；也不可选用手柄和杯身以黏合方法制成的杯和壶，以免手柄因不断感热而脱落。至于塑胶器皿，也可以用测验玻璃器皿的方法来试验是否适合作微波煮食，一般的塑胶器皿，较为适用于解冻或煮食时间较短和低脂肪的菜式，这样可避免因食物煮熟后的热度使塑胶器皿软化和变形的现象出现。此外，在选用塑胶袋和保鲜纸的时候，都必须选用印有“微波炉通用”字眼的商品。在使用塑胶煮食袋时，封口的东西必须以棉绳或尼龙造成，并应在近封口处刻痕，使蒸气可以散出。
纸、餐巾、纸巾、纸碟和纸杯，都适用于烹煮时间较短和低脂肪的食物，而腊和有腊质的纸杯，都可在微波煮食时运用，然而热的食物会使腊溶于食物中，以，不可用来煮需时较长的食物。同时，纯白色的纸、餐巾和纸碟较有颜色案的为佳，因为在加热的过程中，部分颜色可能黏在食物上。草、柳和木制篮子和盆等，都可以用作微波煮食的器皿，然而在烹煮的过程中，这些器皿水分也会蒸发，从而容易产生乾燥而脆裂的现象。
不适用的器皿由于金属可以反射微波，因此所有金属的容器、厨具，有金属边和金属图案的器具，都不可以用作微波煮食，否则，很容易在煮食时产生火花，甚至损坏炉的内壁。“锡纸”（铝箔）也是一种金属的物质，它也可以反射微波，如果我们往烹煮需时较长的食物时，利用少量的“锡纸”包裹易熟的都分，烹煮一会后再除掉“锡纸”，继续烹调，这便可以使食物熟得更均匀。不过在使用时，应把光面的部分贴近食物，以减低反射的能量。
火力的调校微波炉与一般的烤炉不同之处，就是不同牌子的微波炉，都可能有不同的火力。因此，同样是高火，但火力却有参差。使用时，烹调者必须按照实际人数来调校时间以作配合，例如在700W的微<波炉中，以高火煮 2分锺的食物，在600W的微波炉中，应酌量加20 -30秒。在加时间的时候，最好酌加10-20秒，若一下子加热过度，食物便可能会因过熟而没法还原的。
＊电力 输出功率 用途举例
高火 100% 烹煮新鲜蔬果，煎扒，预热煎碟，煮沸清水，烹煮海鲜，制造乾花等 火 50-70% 烹煮蛋和芝士的菜式，煲肉类，烹煮较长时间的长时间的汤品，翻热食物。
解冻 (低火) 30-40% 解冻食物，烹调米和乾粉面。
保温 10% 保温食物，发酵面团，软化固体牛油和芝士。

有些微波炉还可细分为中高火（输出功率为高火的80-90％）、中低火（输出功率为高火的40-50％），更有些微波炉划分有十段火力。

＊微波煮食的优点
（1）经济省时利用微波电子炉烹调食物比传统的烹调方法最低限度节省一半时间。在现代社会紧迫繁忙的生活中，微波电子炉的效能更能发挥，我们可以在假日先预备菜肴，并预先把食物美观地排放在碟上，待进食时才放进电子炉中烹煮。因为微波电子炉的加热时间快速，翻煮的食物可以保持原状，而在处理的过程中，也不需翻动食物，这不但可以保持食物的原样，并且也节省了煮熟食物然后排碟上菜的时间。所以利用微波电子炉来烹调食物，的确能为我们节省许多时间，实在合乎经济之道。
（2）容易保持地方清洁微波煮食是基于微波和食物中的水分子异性相吸的缘故，产生高速的振动，故此不需任何传热的媒介，也不必利用对流或传导等传统加热方法。在烹煮的过程中，食物由内而外，迅速地煮熟，没有油烟或蒸气等散出，因此，周围的空气不会变热，室内的温度也不会提高，厨房内的桌面和墙壁等都很容易保持清洁，清洗的工作也简单得多，而在烹煮食物时，也不会因热气迫人而流汗，由此可见，微波电子炉是很舒适的煮食用具。
（3）能保存食物营养由于微波煮食的速度很快，所以能较好地保存一些对热敏感和水溶性的维生素，如维生素B和C。因此，微波煮食是健康的煮食方法。
（4）解冻迅速一件需两小时解冻的食物，若放进微波炉内，用微波解冻，只需约20 -30分锺。因此，我们可以利用假期购买较大量的食物，并存放在冰箱内，或预先把菜肴预备，急冻存放在冰箱内。需用时才利用微波炉解冻、烹调或翻热。既方便，亦节省了购买食物的时间。
（5）能保存食物的颜色和原味微波煮食是快速的煮食方法，纵然是翻热食物，也不会使食物的水分蒸发多，因此，能保存食物的原色原味。
（6）使用便利有许多烹调器皿都可以运用，较传统的烹调法更便利。

＊使用微波电子炉的要则
（1）要熟读和保存随机附迭的说明书。
（2）微波电子炉要平稳地放置在乾燥通风的地方，要与墙壁保持约 5厘米的距离，且放置在孩童 难以触及的地方。
（3）按键使用前，要检查炉门有否夹著毛巾、纸张等物，以免发生微波外泄或毛巾、纸张被烧焦等意外。
（4）不要在空炉的状况下按键使用，否则微波无法被食物吸收，炉内出现高温现象，容易发生故障。
（5）不可用金属容器，如要使用少量的“锡纸”，也不要触及玻璃门或炉壁，以免因割花而引致微波外泄。“锡纸”并应以哑面向外。
（6）要保持炉内清洁，尤其是炉门和门之胶封边，因食物残渣或水分、油渍等，都会降低加热的效能。
（7）如有任同损坏或故障，应立刻停止使用，且要送交代理商检查和修理。
（8）使用完毕和清理时，必先确保已截断电源。
（9）使用微波炉时，要使用三脚插头和单独使用一个插座，以确保安全。
（10）当按键煮食时，若机内照明昏暗，可能是因电流不足所致，便要立刻停止使用，否则，机内的保险装置可能会被烧毁。
（11）勿把密封的罐装食品和瓶装食品放在炉内加热。如要加热，必须先打开盖子，以免加热后胀破，发生危险。

＊微波炉的清理方法
（1）使用后，立刻用清洁的布揩抹乾净。
（2）遇有油渍，可用布沾上洗洁精抹乾净，再用清洁的布抹乾。
（3）遇有顽固的油渍，可用一深碗盛约四分之三满的清水，加少许洗洁精，用高火加热2一3分锺，使水和洗洁精的蒸气散布炉内。截断电源后，用布抹乾。
（4）炉内若有异味，可用碗盛满四分之三清水，加数滴柠檬汁或2一3柠檬片，高火加热3一4分锺，截断电源后，用布抹乾便可。
（5）切勿用砂粉和铁丝刷来洗擦炉的内外，以免擦花内壁和玻璃门，甚至引致微波外泄。